滑坡的危害和分布

浙江省国土资源厅信息中心 朱兴盛 麻土华

滑坡的危害和分布

浙江省国土资源厅信息中心 朱兴盛 麻土华

滑坡（土体和岩体滑动、也包括泥石流和崩塌等）是丘陵和山区经常发生的地质灾害。在我国的大多数山区几乎每年都会发生大大小小的滑坡，在有些地方一年可以发生几次，甚至几十次。滑坡灾害的特点是：发生的频度高，分布的地域广，造成的灾害严重。2010年8月8日，甘肃省舟曲县突降强暴雨引发特大泥石流灾害，造成1481人死亡，284人失踪。如何把对降雨引发滑坡、泥石流灾害工作的重点放在灾害之前，积极采取科学的防范措施，最大限度减少人员伤亡，避免舟曲群死群伤灾难事件的重演，是政府部门和专家共同的责任。揭示滑坡、泥石流发生与分布规律，则是其中的一项重要工作，本文拟对此进行讨论。

一、滑坡的定义和分类

对滑坡的定义和分类至今尚无一致意见，已提出的滑坡定义和分类方案有十余种之多，但归纳起来主要有狭义滑坡和广义滑坡两种观点。前者主要见于中国学者，国内滑坡研究者所称的滑坡一般不包括泥石流和崩塌等，而是将泥石流单独作为一种地质灾害类型进行研究。欧美等国家的研究者所说的滑坡是一个广义的概念，术语滑坡（l a n d s l i d e s）通常包括了流动、滑动、倾倒和崩塌等各种类型的斜坡破坏。

1、狭义滑坡、崩塌、泥石流之间的关系

在降雨和冰雪融化过程中 ，山区堆积的松散的固体物质和雨水混合，形成泥石流，沿着沟床和坡面流动，在流体和沟床与坡面之间存在着泥浆滑动面，而不存在山体中的破裂面，这是泥石流和狭义滑坡的一个明显区别。从运动形式上看，狭义的滑坡和泥石流也有较大的区别，滑坡是局部剪切变形所导致的坡面岩土体的整体运动，而泥石流则属于连续剪切形式的流动。然而，深入研究它们各自的机理时，发现狭义的滑坡、崩塌和泥石流在实质上往往具有相互联系、相互转化和不可分割的密切关系。它们运动的能量源都是重力。在许多情况下，三者如同孪生姐妹，相伴而生，产生于相同的地质构造环境中和相同的地层岩性条件下，并且往往有着相同的触发因素和相似的发生前兆，容易产生滑坡、崩塌的地带往往也是泥石流的易发区。

泥石流活动通常可以分为三个过程：形成（物源）——输移（流通） ——堆积。绝大多数泥石流(除火山泥石流等少数特殊的泥石流外)都起源于坡体的剪切破坏，许多泥石流都是由滑坡或崩塌提供松散固体物质。如：堆积在沟底的滑塌体，在水流强度不足时成为临时性堆积物，堵塞沟道，待遇有强大水力时，临时堆积体就溃决形成泥石流。在这种情况下泥石流是滑坡和崩塌的次生灾害。滑坡、崩塌还常常在运动过程中直接转化为泥石流。当滑塌体从山坡上运动至沟底时，借助获得的动能，在一定强度的水源条件下会继续沿沟床流动而转变成泥石流。以这种方式形成的坡面型泥石流往往与滑坡不易区分，它们之间存在着过渡阶段和过渡运动方式。

在许多情况下，崩塌可转化为滑坡。一个地方长期不断地发生崩塌，其积累的大量崩塌堆积体在一定条件下可生成滑坡；有时崩塌在运动过程中直接转化为滑坡运动，且这种转化是比较常见的。有时岩土体的重力运动形式介于崩塌式运动和滑坡式运动之间，以至人们难以分辨此运动是崩塌还是滑坡，故称之为滑坡式崩塌，或滑塌型滑坡。另一方面，崩塌、滑坡在一定条件下可互相诱发、互相转化。崩塌体击落在老滑坡体或松散不稳定堆积体上部，在崩塌体的重力冲击下，有时可使老滑坡复活或产生新滑坡，滑坡在向下滑动过程中若地形突然变陡，滑体就会由滑动转为坠落，即滑坡转化为崩塌。有时，由于滑坡后缘产生了许多裂缝，因而滑坡发生后其高陡的后壁会不断地发生崩塌。

滑坡和崩塌往往有着相同的次生灾害。滑坡、崩塌除直接形成灾害外，还常常造成一些次生灾害。最常见的次生灾害是为泥石流积累固体物质源，促使泥石流灾害的发生，或者在岩土体的滑、崩过程中在雨水或流水的参与下直接转化成泥石流。因此，狭义的滑坡、崩塌和泥石流其实是一个运动过程的不同运动阶段，在许多情况下，可以观察到崩塌→滑坡（狭义）→泥石流的过程，这是山区常见的破坏和重新塑造的过程。

2、按照触发因素的滑坡分类

从上可知，狭义滑坡与崩塌和泥石流之间往往有相同的形成条件和触发因素，在许多情况下，三者如同孪生姐妹，相伴而生，容易产生滑坡、崩塌的地带往往也是泥石流的易发区。就广义滑坡而言，其触发因素主要来自有两个方面。一是自然因素，从区域尺度来说，触发滑坡的自然因素在性质上可分为气候的（例如暴雨和冰雪快速融化）和地球动力学的（如地震）两类；二是人类活动因素，主要是不合理的开挖等，破坏了包括山体物质在内的山地系统的力学平衡。

按照触发滑坡因素的不同，把广义的滑坡分为三类：一是由气候因素引发的滑坡，主要包括降雨型滑坡和冰雪融化型滑坡；二是地球动力学因素引发的滑坡，如地震型滑坡、火山型滑坡等；三是由各种人类活动引发的滑坡，可以统称为人类活动型滑坡。但是对于实际发生的滑坡有时可能是几种因素叠加作用的结果。例如在斜坡或坡顶建造一些建筑物或堆放许多重物（增加载荷）或在坡脚处进行开挖（切坡减小了对斜坡下滑的阻抗），在降雨时这些地方往往可能更易于发生滑坡。近年来，在许多丘陵山区，随着经济建设的快速发展，滑坡发生频率迅速增大，其中许多滑坡可能就是降雨和人类活动因素共同作用引发的。

按照滑坡在空间上的分布分情况，又可分为单体型滑坡和群发性滑坡。单体型滑坡，呈孤立分布，其形成与局部的地质构造、地层岩性、地形和水文等条件密切相关，并且往往受人类工程活动的影响比较大或者因降雨而引发，如浙江山区公路沿线大量零星发育的滑坡。群发性滑坡一般在一定区域内因某种自然因素诱因而突然大量发生，作为诱因的自然因素主要是降雨、地震或火山活动。例如，一次强降雨可诱发几十、数百，甚至上千处滑坡，这些滑坡在空间和时间上具有关联性，这种关联在空间上既受一定的区域地质构造、地层岩性、地形地貌和水文等条件影响，也与某一次灾害性气象事件的分布（如台风暴雨）密切相关；在时间上主要由灾害性气象事件所决定。90%以上的群发性滑坡是由降雨引发，其中主要属于土体(碎屑)滑坡和泥石流。

二、滑坡的危害

我国是一个滑坡、泥石流等地质灾害发生十分频繁和灾害损失极为严重的国家，尤其是地处青藏高原东南缘的我国西南山区和东南沿海的低山丘陵区。据中国地质环境监测院不完全统计，1995-2007年，滑坡和泥石流等突发性地质灾害共造成1349 2人死亡和失踪，平均每年死亡和失踪1038人、财产损失42亿元。

滑坡对人类的危害主要有四个方面：（1）对居民点的危害；（2）对公路、铁路的危害； （3） 对水利、水电工程的危害； （4） 对矿山的危害。

滑坡最常见的危害之一是毁坏修建在山坡上、坡脚或沟口的建筑，造成房屋倒塌，人员伤亡。泥石流可以冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所、设施，淹没人畜，毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。

滑坡和泥石流可直接埋没车站、铁路、公路；摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断；还可引起正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河流，引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其他建筑物，甚至迫使道路改线，造成巨大经济损失。我国是一个多山的国家，各类滑坡灾害给铁路和公路交通造成了无法估计的巨大损失。中国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害 ，有20条铁路干线经过滑坡和泥石流的分布区域内 。1949年以来，先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起，有33座车站被淤埋。

重大的水利、水电工程常常建在山区，滑坡和泥石流主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤埋水电站尾水渠，并淤积水库、磨蚀坝面等。随着经济的发展和人口的增长，人类活动不断向丘陵山地扩展，对地质环境的影响和破坏已成为引发滑坡等突发性地质灾害的一个重要原因。

三、滑坡的分布

滑坡的形成分布不仅受地层岩性、断裂构造、地形地貌、植被土壤及气象水文等自然因素制约，而且还受人为活动的影响。

我国的山地丘陵约占全国陆域总面积的43%，高原占26%，盆地占19%，平原占12%。如果把高山、中山、低山、丘陵和崎岖不平的高原都包括在内，那么我国山区的面积要占全国陆域总面积的2/3以上。复杂的地质、地形、地貌和气候环境，使得我国成为世界上滑坡和泥石流灾害最严重的国家之一，全国除上海市外，几乎各省（区、市）均在不同程度上受到危害。

我国的滑坡和泥石流主要分布在三个地区(图1)，一是西部高原山地向东部平原、丘陵的过渡地带；二是东部的山区、低山丘陵和平原的过渡带；三是东南沿海的低山丘陵区。在前两个带中，滑坡和泥石流又集中分布在一些沿大断裂，深大断裂发育的河流沟谷两侧。这些地区地壳活动强烈，地形陡峻，高差悬殊，地质构造复杂，断裂皱褶发育，岩体破碎，极易由降雨引发滑坡和泥石流，是我国滑坡和泥石流发生密度最大、活动最频繁的地带。在东南沿海的低山丘陵区，新生代以来的差异性断块构造升降运动明显，地形海拔虽不大，但地形复杂，相对高差较大，低山丘陵的大多数斜坡和沟谷后缘都为厚度和组成变化很大的残坡积层所覆盖，加之年降水量大，受台风影响常发生暴雨，降雨引发的土体和碎屑滑坡及泥石流分布很广，发生频率很高。在这个地区人口稠密，人类活动频繁而又剧烈，城镇村落和工程设施密布，发生滑坡和泥石流危害很大。

图1中国滑坡分布图

滑坡和泥石流的分布还与大气降水、冰雪融水的分布特征密切相关。我国滑坡和泥石流的主要分布区与雨涝及暴雨频发区域的分布基本一致。在时间上滑坡和泥石流高发的月份对应于降雨的月份分布。在每年的10月到第二年的4月（冬半年），是我国滑坡和泥石流发生较少的时段，全国各地很少有滑坡等灾害发生，这与在冬半年我国盛行冬季风、降雨较少的情况一致。5月份华南前汛期开始，江南、华南和西南地区的降雨逐步增加，开始发生滑坡和泥石流。在6月份，江南、华南的滑坡和泥石流达到高峰期。6月下旬到7月份江淮梅雨开始，主要雨带北移至西南、江淮和黄淮一带，滑坡和泥石流高发地带也随着雨带向北推移到这一地区，在7和8月份这些地区的滑坡泥石流发生达到峰值。北方地区的滑坡和泥石流高发期在7、8月份，此时也正是北方各省的主要暴雨季节。8－10月雨带又逐渐南撤。夏秋之际，台风往往在东海沿岸登陆。随着华南后汛期的来临，9月份华南、江南相应出现一个滑坡和泥石流次高峰期。我国滑坡和泥石流分布在空间和时间上与降雨分布的一致性表明它们的诱发因素主要是降雨。与冰雪融水有关的泥石流主要分布在西藏和新疆一带。

四、滑坡(泥石流)预报系统在浙江的应用

浙江由于其独特的地理位置，复杂的地质、地形和气候背景，是我国降雨引发滑坡、泥石流最频繁的地区之一。这里人口稠密，土地紧缺，城镇和新农村建设、经济开发不断向丘陵山区扩展，降雨引发的滑坡泥石流对人民生命和经济的危害极大。

2002年，李长江等采用一种基于自组织系统的人工神经网络ai Net，将其与GIS结合研制了滑坡泥石流概率预报模型（ai Net-GIS PSRIL）。

作为ai Net-GI S PSRIL的一个应用示范，建立的业务化运行系统从2003年7月以来一直被浙江省国土资源厅和浙江省气象局地质灾害预报工作组应用于汛期的滑坡（泥石流）预报工作。这是目前国内唯一能够对一个省级区域，按1公里×1公里网格单元(地质、地形等因素)以降雨预报和雨量监测数据作为输入变量，提供24小时滑坡泥石流概率（0-1）预报预警的系统，在台风暴雨期间，根据雨情变化，每2-3小时发布一次预报，从输入降雨预报和雨量监测数据到给出滑坡泥石流预报，系统的运行时间不超过15分钟。形成预报图和预报通知在第一时间通过互联网、电视台和手机短信系统发布，为可能处于危险地带的人们及时提供警示。

从这7年的应用来看，ai Net-GIS PSRIL预报系统的作用主要体现在三个方面：一是能够根据雨情变化，对全省区域按1公里×1公里网格单元，实时、动态地指示出滑坡、泥石流的高易发地段，显著提高了人们对降雨引发滑坡、泥石流灾害的早期发现与防范能力，警示危险区的居民在第一时间撤离到安全地带；二是提高了政府部门对地质灾害预防工作的科学技术水平，减少了盲目性；三是使地质灾害野外调查的目的、重点、任务更加明确，调查的内容更有针对性，满足预防和减灾的需要。

经实地查证，在2003-2009年期间浙江区域共发生可验证的滑坡、泥石流633处，其中4 11处在预报的时间内发生并与预报有滑坡、泥石流的网格（1公里×1公里）单元吻合，预报成功率为65%，使许多人避免了伤亡。今年已成功预报5起滑坡、泥石流，使44人避免伤亡（据浙江省国土资源厅地质环境处报告）。

目前，在浙江已基本形成了一套自上而下的群专结合的滑坡、泥石流灾害防范机制：1、应用ai Net-GI S PSRIL系统，在汛期根据雨情变化实时发布预报或警报；2、制定省、市、县、乡（镇）、村五级防灾责任制，落实各级地质灾害防灾预案，处于可能危险地带的地质灾害群测群防监测员，在滑坡泥石流预报预警信息的指引下，结合当地雨情，随时密切地关注着隐患点的变化；3、针对滑坡、泥石流灾害隐患点，为当地民众制定避险图（“逃生地图”），标示出危险区域范围和安全撤离路线。